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1、万有引力与宇宙航行检测题一、单选题1如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点。已知A、B、C绕地心运动的周期相同。相对于地心，下列说法中不正确的是（）A物体A和卫星C具有相同大小的加速度B卫星C的运行速度大于物体A的速度C可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方D卫星B在P点的加速度大小与卫星C的加速度大小相等22020年的中国航天让国人振奋不已，也让世界看到了中国力量、中国速度。“北斗三号”最后一颗全球组网卫星成功定点于距离地球3.6万公里的地球同步轨道，其轨道半径约为地球半径的6.6倍，顺利进入长期运行
2、管理模式；长征五号遥四运载火箭飞行了约36分钟就成功将首个火星探测器“天问一号”送入预定轨道。若火星密度是地球密度的0.7倍，则“天问一号”绕火星表面做圆周运动的周期约为（）ABCD3人类历史上第一张黑洞照片在前不久刚刚问世，让众人感叹：“黑洞”我终于“看见”你了！事实上人类对外太空的探索从未停止，至今在多方面已取得了不少进展。假如人类发现了某X星球，为了进一步了解该星球，可以采用发射一颗探测卫星到该星球上空进行探测的方式。若探测卫星的轨道是圆形的，且贴近X星球表面。已知X星球的质量约为地球质量的81倍，其半径约为地球半径的4倍，地球的第一宇宙速度约为v1，则该探测卫星绕X星球运行的速率为A3
3、v1B4.5v1C9v1D18v142005年在酒泉卫星发射中心，载着两名宇航员的“神舟六号”飞船发射成功，这彰显着我国的航天技术又上了一个新台阶。设飞船在轨道上绕着地球作匀速圆周运动。则下列说法正确的是（）A宇航员处于完全失重状态，所受的重力为零B在轨道上运动的速度大小v满足：v11.2km/sC在轨道上运动的速度大小v满足：v7.9km/sD“神舟六号”飞船若要返回地面，宇航员在圆轨道上应让飞船减速5在某行星表面附近有一卫星，绕该行星做匀速圆周运动，测得其周期为T，引力常量G已知，则可算出A该行星的质量B该行星的直径C该行星表面的重力加速度D该行星的平均密度62015年的诺贝尔物理学奖授予
4、了日本的梶田隆章和加拿大的阿瑟麦克唐纳，以表彰他们在科学实验中所做出的贡献。在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）A伽利略发现了行星运动的规律B卡文迪许通过实验测出了引力常量C牛顿最早指出了力不是维持物体运动状态的原因D笛卡儿对牛顿第一定律的建立没有做出任何贡献72018年3月30日，我国在西昌卫星发射中心以一箭双星方式成功发射第30、31颗北斗导航卫星，经轨控和相位捕获后，进入工作轨道这两颗卫星属于轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的中圆地球轨道卫星这两颗卫星在工作轨道上正常运行A速率大于7.9 km / sB受到地球的万有引力大小
5、相等C周期小于近地卫星正常运行的周期D加速度大于同步卫星正常运行的加速度8若地球绕太阳运行到图中A、B、C、D四个位置时，分别为春分、夏至、秋分和冬至，以下说法正确的是（）A地球由夏至运行到秋分的过程中速率逐渐减小B地球由春分运行到夏至的过程中速率逐渐增大C地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长D地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间短9 火星探测器沿火星近地圆轨道飞行，其周期和相应的轨道半径分别为T0和R0，火星的一颗卫星在其圆轨道上的周期和相应的轨道半径分别为T和R，则下列关系正确的是ABCD102019年4月10日21时，人类首张黑洞照片在全球六地的视界望远镜发
6、布会上同步发布。该黑洞半径为R，质量M和半径R的关系满足：= (其中c为光速，G为引力常量)。若天文学家观测到距黑洞中心距离为r的天体以速度v绕该黑洞做匀速圆周运动，则（）A该黑洞的质量为B该黑洞的质量为C该黑洞的半径为D该黑洞的半径为11卫星绕某一行星的运动轨道可近似看成是圆轨道，观察发现每经过时间t，卫星运动所通过的弧长为L，该弧长对应的圆心角为弧度，如图所示已知万有引力常量为G，由此可计算出该行星的质量为()AMBMCD12已知地球半径为R，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a；地球同步卫星作匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度大小为，引力常量为G，以下结论正确的是（ ） A地
7、球质量B地球质量C向心加速度之比D向心加速度之比132019年4月10日，人类首张黑洞“照片”问世.黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一种天体，它具有的超强引力使光也无法逃离它的势力范围，即黑洞的逃逸速度大于光速.理论分析表明.星球的逃逸速度是其第一宇宙速度的倍.已知地球绕太阳公转的轨道半径约为，公转周期约为，假设太阳演变为黑洞，它的半径最大为(太阳的质量不变，光速)A1kmB3kmC100 kmD300 km二、多选题14万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一：“地上力学”和“天上力学”的统一它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同规律牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道
8、运动假想成圆周运动；另外，还应用到了其它的规律和结论，其中有A开普勒的研究成果B牛顿第二定律C牛顿第三定律D卡文迪什通过扭秤实验得出的引力常量15三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示已知地球自转周期为T1，B的周期为T2，则下列说法正确的是（ ）AA加速可追上同一轨道上的CB经过时间 ，A、B相距最远CA、C向心加速度大小相等，且大于B的向心加速度DA、B与地心连线在相同时间内扫过的面积不等16轨道平面与赤道平面夹角为90的人造地球卫星被称为极地轨道卫星，它运行时能到达南北极区的上空，需要在全球范围内进行观测和应用
9、的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道如图，若某颗极地轨道卫星从北纬45的正上方按图示方向首次运行到南纬45的正上方用时45分钟，则（）A该卫星运行速度一定小于7.9km/sB该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1：4C该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2：1D该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能17为了探测某星球，载有登陆舱的探测飞船在以星球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，其周期为，总质量为；随后登陆舱脱离飞船，变轨到距离星球更近的半径为的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为，则（ ）A该星球表面的重力加速度为 B该星球的质量为C登陆舱在轨道和上的运动速度大小之比为D登陆舱在轨道上运行周期为
10、182020年11月24日，“嫦娥五号”月球探测器发射成功，这是我国首次执行月球采样返回任务，也是迄今为止我国执行的最为复杂的航天任务。“嫦娥五号”探测器由四大部分组成：轨道器、着陆器、上升器和返回器。下列说法正确的是（）A轨道器驻留在绕月轨道上，其速度大于月球的第一宇宙速度B着陆器在靠近月球表面时需要启动反推火箭徐徐降落以实现软着陆，在软着陆的过程中其机械能减小C上升器以着陆器作为发射架，从月面上加速起飞，这时月壤样品处于超重状态D返回器在回到与轨道器相同的绕月轨道后，可以直接加速，实现与轨道器的对接三、填空题19如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A
11、和B两者中心之间距离为L。已知A,B的中心和O三点始终共线,A和B分别O的两侧。引力常数为G。则两星球做圆周运动的周期为_,在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期.已知地球和月球的质量分别为和。则与两者平方之比为_（结果保留3位有效数字）四、实验题20一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数图后，着陆在该行星上。飞船上备有以下实验器材：A精确秒表一只；B已知质量为m的物体一个；C弹簧测力计一个；D天平一台（附砝码）。已知宇航员在绕
12、行时及着陆后各做了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R及星球质量M（已知引力常量为G）。（1）两次测量所选用的器材分别为_，_（用序号表示）；（2）两次测量的物理量分别是_，_;（3）用该数据写出半径R、质量M的表达式：R=_，M=_.五、解答题21星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1.已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6.不计其他星球的影响，求该星球的第二宇宙速度.22在天体演变的过程中，红巨星发生超新星大爆炸后，可以形成中子星，（电子被迫与原子核中的质子相结合而成中子），中子星具有极高的密度若已知某中子星的卫星运行的最小周期为，求该中子星的密度（引力常量）.参考答案1A 2B 3B 4D 5D 6B 7D 8C 9A 10C 11B 12A 13B 14ABC 15BD 16AB 17BD 18BC 19 1.01 20A BC 周期T 物体的重力F 2122
